丙烯酸树脂基础

丙烯酸树脂基础,UL勘探者,Ronald Lewarchik, 2016年4月:

涂料使用 丙烯酸树脂 是涂料行业领先的聚合物技术吗. 从历史上看 醇酸 几十年来,漆面一直在涂料领域占据领先地位. 丙烯酸用于建筑涂料, 用于原始设备制造的产品饰面,包括汽车(OEM)和返修, 以及专用涂料.

丙烯酸树脂主要以 丙烯酸酯 而且 异丁烯酸甲酯 单体具有良好的耐候性, 抗水解性, 在外部应用中保持光泽和颜色. 由于它们的多功能性和性能, 丙烯酸涂料占所有涂料的25%以上,全球销售额接近250亿美元. 丙烯酸树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂,并用于有机溶剂生, 水传播的, 粉末和辐射固化涂料

表I -非官能均聚物Tg
表I -非官能均聚物Tg

利用丙烯酸树脂的三大类液体涂料包括 热塑性塑料,热固性和水性. 许多丙烯酸树脂也可能包括其他乙烯基单体,如 苯乙烯 or 醋酸乙烯酯 主要是为了降低成本. 丙烯酸单体的Tg比类似的甲基丙烯酸酯单体低(例如,比较丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸正丁酯的Tg,见表一和表二). 如表二所示, 可选择用于合成树脂的单体的玻璃化转变温度,以增强包括耐候性在内的多种性能, 抗湿性, 氧气渗透, 灵活反应, 固化和硬度. 除了, 丙烯酸可以与各种单体功能化,以提供更好的金属附着力, 或者与氨基质体或异氰酸酯交联剂反应.

acrylics_table_2 
表2 Tg与物性的关系

热塑性丙烯酸聚合物 (TPA)通常具有优良的性能,包括外观耐久性. 从50年代到70年代,这种树脂广泛用于汽车OEM和Refinish面漆, 但由于提供性能所需的高分子量,它们的使用已急剧减少, 它们需要大量的有机溶剂才能使空气雾化喷涂应用. 因此,这些涂料的固体重量约为20%. 热塑性树脂通常使用高水平的甲基丙烯酸甲酯 聚合物 脊梁提供优异的硬度和外观耐久性.

图一-聚MMA和聚MA的结构 
图一-聚MMA和聚MA的结构

热固性丙烯酸树脂(TSA) 是否设计了功能单体,当暴露在热或潮湿时,它们会与自己发生反应, 或与交联剂形成交联膜. 作为一个整体,热固性树脂分子量较低,因此有较高的应用固体. 一次交联, 作为一个类别,他们提供了耐有机溶剂的优良薄膜, 当暴露在中等高温下时,不会像热塑性塑料那样明显软化.  具有官能团的丙烯酸单体的一个例子,可用于使丙烯酸聚合物官能团化,以提供交联等性能, self-crosslinking, 附着力或颜料润湿性的改善见表三.

表III -功能性丙烯酸单体 
表III -功能性丙烯酸单体

具有广泛反应基团的丙烯酸树脂功能化提供了调整树脂主链性能的能力,以提高对各种基材的附着力, 提高颜料的润湿性和/或提供交联或自交联的能力. 其他 丙烯酸单体 是否也可赋予丙烯酸树脂磺酸或磷酸的功能.

具有广泛反应基团的丙烯酸树脂功能化提供了调整树脂主链性能的能力,以提高对各种基材的附着力, 提高颜料的润湿性和/或提供交联或自交联的能力. 其他 丙烯酸单体 是否也可赋予丙烯酸树脂磺酸或磷酸的功能.

氨基甲酸酯功能丙烯酸酯也可以通过异氰酸酯功能丙烯酸酯与氨基甲酸羟丙酯反应而制成. 许多功能化丙烯酸树脂类的丙烯酸用于汽车OEM和返修清漆,以提供优良的抗破坏组合, 耐化学性和光稳定性.

 

要阅读罗恩的其余文章,请点击 在这里 前往UL勘探者.